Question

【题目】某工厂废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al(含有少量Al2O3和Fe2O3)，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。

请回答：

(1)胆矾的化学式为___________________。

(2)溶液E为绿色溶液，则试剂X是______________。

(3)步骤I，首先加入温热NaOH溶液，作用是_________；－段时间后，再分批加入常温NaOH溶液，原因是___________。

(4)在步骤II时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。－段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少，可在a和b间加－个盛有饱和_________溶液的洗气瓶。

(5)保存FeSO4溶液时，需要滴加少量硫酸溶液，再加入适量_______(填化学式)，防止变质。

Answer 1

【答案】CuSO4·5H2O 稀H2SO4 加快反应速率 由于反应放热，分批加入常温NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快，发生安全事故 NaHCO3 Fe

【解析】

Fe、Cu、Fe2O3都不与NaOH溶液反应，Al和Al2O3可与NaOH溶液反应，用含有Al、Fe、Cu和Al2O3和Fe2O3的废金属屑制取AlCl3、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体流程为：合金中Al、Al2O3与NaOH反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，经途径Ⅱ与足量二氧化碳发生AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，反应可生成Al(OH)3固体C，生成的Al(OH)3再和盐酸反应生成AlCl3，得到的AlCl3较纯净；溶液D为NaHCO3溶液；滤渣B为Fe、Cu和Fe2O3的混合物，加入足量X，得到的滤液E可以得到绿矾(FeSO4·7H2O)，说明溶液E为FeSO4，则X为稀H2SO4；固体F为Cu，可用于制备胆矾，据此分析解答。

(1)胆矾是五水合硫酸铜，化学式为CuSO4·5H2O，故答案为：CuSO4·5H2O；

(2)根据上述分析，溶液E为绿色溶液，为FeSO4，试剂X为稀H2SO4，故答案为：稀H2SO4；

(3)步骤I是溶解铝和氧化铝，首先加入温热NaOH溶液，可以加快反应速率；由于反应放热，分批加入常温NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快，发生安全事故，故答案为：加快反应速率；由于反应放热，分批加入常温NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快，发生安全事故；

(4)用浓盐酸与大理石制取的二氧化碳中会混有氯化氢气体，为了防止氯化氢气体对实验的影响，需要除去。二氧化碳在饱和NaHCO3中不溶，氯化氢和NaHCO3反应生成二氧化碳气体，可以在a和b间加－个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢，故答案为：NaHCO3；

(5)硫酸亚铁容易被空气中的氧气氧化而变质，且硫酸亚铁能够水解，因此保存FeSO4溶液时，需要滴加少量硫酸溶液，抑制其水解，再加入适量铁粉，防止其被氧化，故答案为：Fe。